理解三角函数的周期性
问题的提出:
(+2k π) =s i n ,x (k ∈Z 及) cos(x +2k π) =cos x (k ∈Z ) 成立,y =s i n x ,x ∈R 和等式s i n x
y =cos x ,x ∈R 的图象每隔2π重复.
函数周期性定义:对于函数f (x ) ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T ) =f (x ) ,那么函数f (x ) 叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.
1. 理解定义时,要抓住定义域内任一个x 都满足f (x +T ) =f (x ) 成立才行 π5ππ⎛ππ⎫⎛5ππ⎫⎛ππ⎫如:sin +⎪=sin ,sin +⎪=sin ,但sin +⎪≠sin , 446⎝42⎭⎝42⎭⎝62⎭
π不是y =sin x 的周期. 2
周期并不惟一,若T 是y =f (x ) 的周期,那么2T 也是y =f (x ) 的周期. 这是因为f (2T +x ) =f [T +(T +x )]=f (T +x ) =f (x ) ; 若T 是y =f (x ) 的周期,k ∈Z 且k ≠0,则kT 也是f (x ) 的周期. 2π是函数y =sin x 和y =cos x 的周期,那么2k π(k ∈Z 且k ≠0) 也是y =sin x 和y =cos x ∴的周期.
2. 最小正周期的概念
如果在周期函数f (x ) 的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x ) 的最小正周期.
-2π,4π,-4π,…中,存在最小正数2π,那么2π就是例如:函数y =sin x 的周期2π,
y =sin x 的最小正周期.函数y =cos x 的最小正周期也是2π. 例1 求下列函数的最小正周期T .
(1)f (x ) =3sin x ;
(2)f (x ) =sin 2x ;
π⎫⎛1(3)f (x ) =2sin x +⎪. 4⎭⎝2
解:(1)f (x ) =3sin x =3sin(x +2π) =f (x +2π) ,最小正周期T =2π.
(2)f (x ) =sin 2x =sin(2x +2π) =sin 2(x +π) =f (x +π) ,最小正周期T =π;
π⎫π⎛1⎛1⎫⎡1(3)f (x ) =2sin x +⎪=2sin x ++2π⎪=2sin ⎢(x +4π) +4⎭4⎝2⎝2⎭⎣2
最小正周期T =4π. π⎤=f (x +4π) , 4⎥⎦
2π总结一般规律:y =A sin(ωx +ϕ) ,y =A cos(ωx +ϕ) 的最小正周期是
y =A tan(ωx +ϕ) 的最小正周期是ω;π. ω
π⎫⎛1例2 求证:y =2sin x +⎪的周期为2π. 3⎭⎝2
π⎫2π⎛1=4π, 证明:y =2sin x +⎪的周期为123⎝⎭2
根据函数的图象特征,可知函数的周期减半,故其周期为2π.
注:遇到求形式较复杂的函数的周期时要结合函数图象处理.
理解三角函数的周期性
问题的提出:
(+2k π) =s i n ,x (k ∈Z 及) cos(x +2k π) =cos x (k ∈Z ) 成立,y =s i n x ,x ∈R 和等式s i n x
y =cos x ,x ∈R 的图象每隔2π重复.
函数周期性定义:对于函数f (x ) ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T ) =f (x ) ,那么函数f (x ) 叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.
1. 理解定义时,要抓住定义域内任一个x 都满足f (x +T ) =f (x ) 成立才行 π5ππ⎛ππ⎫⎛5ππ⎫⎛ππ⎫如:sin +⎪=sin ,sin +⎪=sin ,但sin +⎪≠sin , 446⎝42⎭⎝42⎭⎝62⎭
π不是y =sin x 的周期. 2
周期并不惟一,若T 是y =f (x ) 的周期,那么2T 也是y =f (x ) 的周期. 这是因为f (2T +x ) =f [T +(T +x )]=f (T +x ) =f (x ) ; 若T 是y =f (x ) 的周期,k ∈Z 且k ≠0,则kT 也是f (x ) 的周期. 2π是函数y =sin x 和y =cos x 的周期,那么2k π(k ∈Z 且k ≠0) 也是y =sin x 和y =cos x ∴的周期.
2. 最小正周期的概念
如果在周期函数f (x ) 的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x ) 的最小正周期.
-2π,4π,-4π,…中,存在最小正数2π,那么2π就是例如:函数y =sin x 的周期2π,
y =sin x 的最小正周期.函数y =cos x 的最小正周期也是2π. 例1 求下列函数的最小正周期T .
(1)f (x ) =3sin x ;
(2)f (x ) =sin 2x ;
π⎫⎛1(3)f (x ) =2sin x +⎪. 4⎭⎝2
解:(1)f (x ) =3sin x =3sin(x +2π) =f (x +2π) ,最小正周期T =2π.
(2)f (x ) =sin 2x =sin(2x +2π) =sin 2(x +π) =f (x +π) ,最小正周期T =π;
π⎫π⎛1⎛1⎫⎡1(3)f (x ) =2sin x +⎪=2sin x ++2π⎪=2sin ⎢(x +4π) +4⎭4⎝2⎝2⎭⎣2
最小正周期T =4π. π⎤=f (x +4π) , 4⎥⎦
2π总结一般规律:y =A sin(ωx +ϕ) ,y =A cos(ωx +ϕ) 的最小正周期是
y =A tan(ωx +ϕ) 的最小正周期是ω;π. ω
π⎫⎛1例2 求证:y =2sin x +⎪的周期为2π. 3⎭⎝2
π⎫2π⎛1=4π, 证明:y =2sin x +⎪的周期为123⎝⎭2
根据函数的图象特征,可知函数的周期减半,故其周期为2π.
注:遇到求形式较复杂的函数的周期时要结合函数图象处理.